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一道综合性很强的题目(18年12月13日)

九章学徒 每天3道奥数题 2022-07-16

家长是孩子最好的老师,

这是奥数君第706天给出奥数题讲解。

 

今天的题目是数论问题,

解题所用知识不超过小学5年级。

 

题目(5星难度):

有两个相邻的自然数,它们的数字和都是13的整数倍,请问这两个自然数的和最小是多少?

 

讲解思路:

这道题属于数论问题,

既考察了倍数的知识,

又考察了孙子点兵问题,

还考察了对方程的掌握情况,

是非常综合的题目。

由于涉及两个相邻的自然数,

首先思考这两个数的个位是多少,

接着结合数字和是13的整数倍,

得到这两自然数的其它特点,

然后判断它们的和什么时候最小。

 

步骤1:

先思考第一个问题,

这两个数的个位数分别是多少?

两个相邻的自然数,

个位数只有两种情况,

要么是9和0,要么是n和n+1,

其中n是比9小的自然数。

如果是n和n+1的情况,

则它们的数字和也只相差1,

不可能都是13的整数倍。

因此它们的个位数是9和0,

其中个位为9的自然数比较小。

 

步骤2:

再思考第二个问题,

较小的那个数末尾有多少个连续的9?

假设较小的数末尾有k个连续的9,

且假设较小的数的数字和是a+9k,

则较大的数末尾就有k个连续的0,

且较大的数的数字和是a+1。

根据题意就有a+9k是13的整数倍,

而且a+1也是13的整数倍,

故9k-1也是13的整数倍。

这有点类似于孙子点兵问题,

同时也属于不定方程的问题,

做法是先寻找满足条件的最小自然数,

然后所有满足条件的数k都相差13,

本题中k=3,16,29,……。

 

注:如果对孙子点兵问题不熟悉,

可以参见11月16的题目(点击进入)。

 

步骤3:

综合上述几个问题,

考虑原问题的答案。

要让这两个数的和最小,

就是要让这两个数都最小,

为此考虑其中较小的那个数。

应该让较小的数末尾连续的9最少,

从步骤2知道连续的9最少有3个。

在末尾只有3个连续的9的情况下,

要保证数字和是13的整数倍,

较小的数的数字和最小是39,

此时满足条件的数最小是48999,

因此这两个数最小是48999和49000,

所以答案是48999+49000=97999。

 

思考题(4星难度):

小明想找到3个相邻的自然数,使它们的数字和都是13的整数倍。请问小明的想法能实现吗?

微信回复“20181213”可获得思考题答案。

注:过4个月之后,关键词回复可能失效。


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